반도체 실험 보고서(Photo-Lithography)

소개글

신소재공학실험 반도체 파트에서 작성했던 실험 보고서입니다.
주제 : Photo-Lithography
워드 10장

목차

1. Discussion 보충.docx
2. final.docx

본문내용

Etching의 종류를 2가지 이상 들고, 각각의 mechanism과 장단점에 대해 서술하시오.

Etching은 Development이후 PR로 덮혀있지 않는 부분의 wafer를 제거하는 방법으로 etching하는 mechanism에 따라서 chemical etching과 drying etching으로 나뉜다. 우선 chemical etching은 chemical etching은 BHF같은 액체 상태의 etchant로 wafer를 반응시켜서 제거하는 방법으로, 액체상태의 용액에 wafer를 넣는 것으로 진행된다. 이러한 chemical etching은 경제적이라는 장점이 있지만 액체 상태의 etchant라는 특성상 정확성에 문제가 있다. 액체 상태의 etchant와 wafer가 반응하면, 모든 방향으로 etching되는 등방성(isotropy) etching이 진행되어, 오른쪽 그림의 1처럼 PR의 바로 아랫부분의 wafer도 같이 etching된다. 따라서 원래 의도했던 2와는 다른 결과가 나오게 되어, 정확성이 떨어진다고 할 수 있다. 특히 두께가 PR사이의 폭과 비슷한 경우에 심해지므로, 반도체 공정과 같이 얇은 기판에 제작하는 경우에는 적합하지 않다. 반면에 drying etching은 plasma gas를 사용하여 PR에 보호되지 않는 부분을 제거하는 방법으로, 일반적으로 Cl, F를 포함하는 gas를 사용하여 진행된다. 중성으로 대전된 높은 에너지의 자유 라디칼을 생성하여 wafer표면에서 반응시켜서 etching하는 방법으로, 중성 입자는 특정 방향의 wafer와 반응하기 때문에 이방성(anisotropic)이라고 할 수 있다. 이러한 drying etching은 그림의 2와 같이 원하는 부분의 wafer만을 제거할 수 있다. 따라서 매우 높은 정확성을 가진다고 할 수 있지만, plasma gas를 만들어야 하므로, 설비의 비용과 공정 비용이 증가한다는 단점이 있다.

참고 자료

Thompson, “Resist Processing,” in Introduction to Microlithography, Thompson, et al. 2”* ed. Washington, DC: American Chemical Society, pp. 187-195 (1994)
Bahadur, Birendra (1990). Liquid Crystals: Applications and Uses vol.1. World Scientific. p. 183.
Hartney, M. A., Hess, D. W., & Soane, D. S. (1989). Oxygen plasma etching for resist stripping and multilayer lithography. Journal of Vacuum Science & Technology B, 7(1), 1-13.
성인하, 김대은. (2002). 미세탐침기반 기계-화학적 리소그래피공정에 의한 미이크로/나노패턴 제작. 한국정밀공학회지, 19(11), 228-233

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Discussion 보충.docx
final.docx